Приклад №3
Розрахувати регулюючий
клапан для регулятора тиску природного
газу. Максимальна витрата газу
,
мінімальна витрата газу
, тиск газу до клапану
а після
Густина
газу
при
температурі 20
Розрахунок
Для вибору розрахункової формули пропускної здібності клапану визначаємо режим витікання газу, Па:
(
докритичний режим).
Визначаємо густину газу при нормальних умовах (0,1 МПа та 0 ), кг/м3:
Визначаємо коефіцієнти пропускної здібності клапану для максимальної та мінімальної витрати газу:
де
максимальна, мінімальна витрата газу
при Р = 0,1 МПа та Т = 273К,
;
абсолютна температура газу перед регулюючим устроєм, К;
К=1 – безрозмірний коефіцієнт, враховуючий відхилення реального газу від закону ідеального газу.
Визначаємо умовну пропускну здібність регулюючого органу:
де коефіцієнт запасу, зазвичай приймається 1,2.
З таблиці 2 обираємо найближчий коефіцієнт умовної пропускної здібності:
Визначаємо ступінь відкриття клапана при максимальному і мінімальному навантаженнях:
За табл. 2. вибираємо регулюючий клапан типу 25ч32нж(НЗ) з мембранним пневмоприводом, діаметром умовного проходу
,
з лінійною пропускною характеристикою.
Таблиця 1- Варіанти завдань.
, кг/м3 |
998,2 |
900 |
1,26 |
4,58 |
, Пас |
110-3 |
0,6510-3 |
1,210-5 t=20 oC |
1,9710-5 t=300 oC |
D, мм |
100 200 50 50 100 |
130 170 85 100 50 |
40 50 75 100 30 |
300 250 300 200 200 |
H, м |
15 20 40 10 0 |
10 15 5 28 19 |
10 0 15 25 0 |
0 40 50 12 2,7 |
L, м |
120 200 320 85 46 |
94 120 75 110 54 |
87 68 94 105 47 |
52 420 530 90 110 |
Fmin, м3/год |
100 30 100 50 50 |
50 45 80 60 70 |
100 1425 1500 1700 430 |
(кг/год) |
10200 15000 14000 11100 9000 |
||||
Fmax, м3/год |
160 40 125 63 80 |
90 108 120 85 140 |
2000 2250 2700 2900 900 |
(кг/год) |
25500 30000 28000 22500 20000 |
||||
РК, МПа |
0,91 0,43 0,65 0,28 0,11 |
0,0096 0,0085 0,0074 0,0098 0,0065 |
0,05 0,08 0,074 0,036 0,01 |
0,49 0,51 0,6 0,35 0,4 |
РН, МПа |
8,2 3,5 7,4 4,7 6,8 |
0,56 078 0,44 0,86 0,65 |
0,45 0,68 0,84 0,9 0,38 |
1,25 1,3 1,4 0,9 1,0 |
Середовище |
Вода |
Бензол |
Природний газ |
Пар |
1. 2. 3. 4. 5. |
6. 7. 8. 9. 10. |
11. 12. 13. 14. 15. |
16. 17. 18. 19. 20. |
Таблиця 2 – Параметри регулюючих органів.
Найменування |
Тип, пропускна характеристика |
Умовний прохід
|
Умовна пропускна здібність
|
Умовний тиск |
1. Клапани регулюючі двохседельні чугунні |
25ч30нжМ, (НО) 25ч30нжМ, (НЗ) лінійна; рівновідсоткова |
15 20 25 40 50 80 100 150 200 250 300 |
4;6,3 6,3;10 10;16 25;40 40;63 100;160 160;250 400;630 630;1000 1000;1600 1600;2500 |
1,6 МПа От
-15 до 300 |
2. Клапани регулюючі двохседельні стальні |
25с48нжМ, (НО) 25с50нжМ, (НЗ) лінійна; рівновідсоткова |
15 20 25 40 50 80 100 150 200 |
4;6,3 6,3;10 10;16 25;40 40;63 100;160 160;250 400;630 630;1000 |
6,4 МПа От -40 до 300 |
3 Клапани регулюючі двохседельні нержавіючі |
25нж48нж, (НО) 25нж50нж, (НЗ) лінійна; рівновідсоткова |
То же (п.2) |
То же (п.2) |
6,4 МПа От -49 до 300 |
4.Пневматические односедельні виконавчі устрої для малих витрат |
ПОУ-7(НО, НЗ)
|
15,20
|
От 0,1 до 4
|
6,4 МПа От -40 до 225 |
ПОУ-8(НО, НЗ)
|
15,20
|
От 0,1 до 4
|
16 МПа От -40 до 225 |
|
ПОУ-9(НО, НЗ) лінійна;
|
15,20
|
От 0,1 до 4
|
16 МПа От 225 до 450 |
,
мм
,
,
температура регулюючого середовища